Le télescope spatial Hubble a permis de résoudre l’un des mystères entourant une catégorie de quasars

Observés au télescope, certains astres ressemblent à des étoiles très brillantes… mais ils émettent bien plus d’ondes radio et d’énergie. Ce sont en réalité des galaxies actives. Lointaines et massives, elles comportent un noyau extrêmement lumineux qu’on appelle communément un quasar. L’énergie qu’émet ce dernier équivaut à des millions de milliards de soleils, et pour cause : il est alimenté par un trou noir supermassif en son sein.

S’il y a différents types de galaxies actives, les quasars des galaxies de Seyfert sont plus sombres que les autres. Une autre particularité des Seyfert est que, depuis plusieurs décennies, un débat fait rage sur leur identité. Elles étaient jusqu’à maintenant divisées en deux groupes, les Seyfert 1 et les Seyfert 2. Une équipe de l’université de Santa Barbara vient de résoudre ce mystère. Ils ont publié leurs résultats début août 2019.

Un quasar.

Source : Wikimedia/CC/NASA (photo recadrée)

En un zoom, Hubble a résolu le débat

Dans une galaxie active, le gaz tourne si vite autour du trou noir supermassif que la lumière s’étire en émettant différents spectres. Et c’est sur cet aspect qu’a démarré le long débat scientifique. Le type 1 des galaxies de Seyfert comporterait des pics de lumières très forts et larges, tandis que le type 2 se contenterait de pics lumineux plus faibles et aigus.

Mais Robert Antonucci et d’autres astrophysiciens estimaient que tout n’était probablement qu’une question de perspective : il s’agirait en fait du même objet, mais observé par un angle différent. Le type 2, sans les pics lumineux les plus larges, ne serait que la conséquence d’un angle où la lumière est obscurcie par des anneaux de poussière. Des chercheurs avaient ensuite contredit cette première théorie : en utilisant des rayons X, ils ont trouvé une galaxie active (NGC 3147) qui n’émettrait pas ces pics larges et qui n’aurait malgré tout aucun disque de poussière pouvant les bloquer. Ils parlaient alors de « véritables galaxies de Seyfert 2 ».

Voici NGC 1097, une galaxie de Seyfert repérée par Hubble.

Source : ESA/Hubble & NASA; Acknowledgement: E. Sturdivant

Robert Antonucci et sa nouvelle équipe — comportant des scientifiques de deux « camps », précise le communiqué — ont décidé de résoudre ce mystère une bonne fois pour toute grâce à la puissance de Hubble. À l’aide du télescope spatial, ils ont zoomé au sein de cette même galaxie, NGC 3147. S’ils n’ont eu droit qu’à une heure d’utilisation de Hubble, ce fut suffisant pour qu’ils puissent bel et bien trouver les fameux rayons lumineux très larges. Il s’est avéré que le quasar était si sombre que ces pics-là étaient occultés au rayon X par les étoiles environnantes.

Cette observation apporte donc une réponse à un débat de plusieurs décennies autour de l’identité des galaxies de Seyfert, dont il n’existerait finalement qu’une seule catégorie. Mais le comble de l’histoire est que ce zoom a révélé de toutes nouvelles questions. Par exemple, les chercheurs ont découvert que les rayons les plus larges étaient beaucoup plus étendus que prévu. « Cela signifie que la région qui produit les émissions lumineuses est en fait beaucoup plus proche du trou noir que la normale », analyse Robert Antonucci. Il a obtenu six heures supplémentaires pour utiliser Hubble et poursuivre les observations.